802.11带捕获数据的OFDM信标接收机
这个例子展示了一种接收器设计，能够从商用802.11硬件上以非ht格式通过空中传输的802.11™OFDM信标包。信标包通常以非HT格式传输，即使对于HT [1], VHT [1，和/或HE [2)硬件能力。包信息(如SSID)在恢复过程中打印到命令行。
介绍
这个示例演示了如何使用WLAN工具箱™恢复真实世界的信号。它演示了一个接收器设计，包括同步、传输配置恢复和非ht数据包的有效载荷解码。本示例从包含捕获的基带波形的文件中恢复信标包。
灯塔包复苏
恢复一个非ht包的步骤如下:
报文检测:在开始任何处理之前，首先必须检测报文。这是通过自动关联输入符号来实现的。由于每个802.11 OFDM包的前端包含一个称为L-STF的重复结构，因此当这个包出现时，相关会出现峰值。然后提取L-STF场并用于粗频率估计。
符号计时:一旦检测到一个包，将收集未来的符号并相互关联以定位L-LTF。由此产生的相关峰提供了准确的时间估计。一旦完整的L-LTF被定位，它被提取并用于信道估计和精细频率估计。
L-SIG解码:在L-LTF之后的第一个OFDM符号是L-SIG域。此字段必须恢复并解码，以确定调制、码率和以下有效载荷的长度。信息被用来捕获正确的数据量后，L-SIG为完整的有效载荷和解码的信息。
有效载荷译码:L-SIG后的所有OFDM符号都被缓冲到由L-SIG字段确定的长度。在所有的符号被捕获后，它们被解调并解码成它们的源比特。然后对源位进行计算。这个评估包括帧检查序列(FCS)验证和头部和正文的提取。如果是子类型信标报文，则会打印回收报文的SSID等汇总信息。
一旦接收到一个完整的包，或者在处理链中出现任何故障，接收端将返回到包检测来寻找更多的包。这个过程在信号持续期间重复。
捕获数据的流处理
在本例中，处理了一个空中捕获以恢复信标帧。使用带有一个接收天线的射频接口以20 Msps的采样率捕获Wi-Fi®信号。捕获的波形存储在二进制基带文件中。该文件是使用comm.BasebandFileWriter．
捕获的波形以流方式处理。在每次迭代中都要抽取一块样本进行处理。检索尽可能多的有效数据包。comm.BasebandFileReader用于从二进制基带文件中读取样本块。
%创建一个对象来流化文件中的数据basebandReader = comm.BasebandFileReader (．..“文件名”，“nonHTBeaconRxData.bb”，．..“SamplesPerFrame”, 80);%在20 MHz时，1个OFDM符号的采样数
捕获的波形中的中心频率、采样率和通道数由comm.BasebandFileReader对象提供。
disp ([的中心频率:num2str (basebandReader.CenterFrequency / 1 e6)“兆赫”]) disp ([的采样率:num2str (basebandReader.SampleRate / 1 e6)“议员”]) disp ([接收天线数量:num2str (basebandReader.NumChannels)换行符)
中心频率:5785 MHz采样率:20 Msps接收天线数:1个
一个nonHTFrontEnd对象进行前端处理和L-SIG解码。对象被配置为20 MHz的通道带宽，用于处理非ht报文。只支持一根接收天线。万博1manbetx
rxFrontEnd = nonHTFrontEnd (“ChannelBandwidth”，“CBW20”）；
while循环用于处理样本块并恢复信标包，直到基带文件中没有更多的数据可用。在循环的每次迭代中，从基带文件中读取一个样本块并由rxFrontEnd．rxFrontEnd执行前端处理和缓冲样本，直到检测到数据包并接收到有效负载。当payloadFull是真的，完整的有效载荷已经缓冲和rxFrontEnd返回变量，允许数据包中的数据被恢复:
cfgNonHT包含从L-SIG恢复的报文参数。rxNonHTData为时域非ht数据场信号。陈包含从L-LTF获得的信道估计。noiseVar为固定的噪声方差值。
使用非ht数据字段样本恢复数据包有效载荷位wlanNonHTDataRecover．然后这些位被验证和解码wlanMPDUDecode恢复MAC帧参数。wlanMPDUDecode返回以下输出，确定接收的包是否通过了FCS检查，以及接收的包是否是信标帧。
mpduCfg是一个类型的对象吗wlanMACFrameConfig包含从信标帧中恢复的MAC帧参数。状态枚举的类型是状态当MPDU通过FCS检查时返回'Success'，当MPDU通过FCS检查时返回'FCSFailed'。
如果检测到有效的信标，则显示解码后的SSID。
符号逐符号流处理numValidPackets = 0;而~结束(basebandReader)%输入一个OFDM符号，即80个样本data = basebandReader ();%执行前端处理和有效负载缓冲[payloadFull, cfgNonHT, rxNonHTData, chanEst, noiseVar] =．..rxFrontEnd(数据);如果payloadFull%使用强制零均衡恢复有效负载位recBits = wlanonhtdatarecover (rxNonHTData, chanEst，)．..noiseVar cfgNonHT,“EqualizationMethod”，“ZF”）；解码和评估恢复位[mpduCfg， ~， status] = wlanmpdudcode (recBits, cfgNonHT);如果比较字符串(状态,'成功') & & strcmp (mpduCfg。FrameType,“灯塔”) frameBody = mpduCfg.ManagementConfig;%显示名称disp ([的名称:numValidPackets = numValidPackets + 1;结束结束结束disp ([num2str (numValidPackets),“找到有效的信标包”)发布(basebandReader);释放(rxFrontEnd);
SSID: MathWorks-SDR SSID: MathWorks-SDR SSID: MathWorks-SDR 3找到有效信标包
进一步的探索
看到802.11 OFDM信标接收器与USRP®硬件为使用USRP处理实时信号的示例。
附录
这个例子使用了下面的辅助函数和对象:
选定的参考书目
信息技术IEEE标准。系统间电信和信息交换。局域网和城域网。特殊要求。第11部分:无线局域网介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范。
IEEE P802.11ax™/D4.1信息技术标准草案。系统之间的电信和信息交换。局域网和城域网。特殊要求。第11部分:无线局域网介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范。
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